Комбинированный зонд для непрерывного измерения температуры жидкой стали заводы

Когда слышишь про 'комбинированные зонды для непрерывного измерения температуры жидкой стали', половина цеховых инженеров сразу представляет этакий универсальный гаджет 'всё-в-одном'. А на деле-то комбинированность — это не про удобство, а про выживание оборудования в условиях, где обычная термопара не проживёт и трёх плавок.

Почему старые методы уже не работают

Ещё лет пять назад на нашем участке пытались экономить на всём — ставили раздельные системы: инфракрасный пирометр для поверхности и погружные термопары для глубинных замеров. Результат? Расхождение в 20-30°C между показаниями, постоянные сбои синхронизации и, в итоге, брак при разливке.

Запомнился случай на ММК — тогда из-за такого разнобоя в данных перегрели плавку на 45 градусов. Вышли по видимой температуре, а по факту — пережог футеровки и полтора часа простоя. После этого и начали всерьёз рассматривать комбинированные зонды как не роскошь, а необходимость.

Сейчас многие поставщики пытаются впарить 'комбинированные' системы, которые по сути просто два датчика в одном корпусе. Но если нет единого алгоритма обработки сигналов — это просто две проблемы вместо одной.

Конструкционные подводные камни

Основная головная боль — это не сам датчик, а его охлаждение. Видел как на ЭСПЦ пытались адаптировать немецкий зонд без перерасчёта системы водяного охлаждения — через 15 минут работы медный наконечник просто спекся в гарнисаж.

Тут важно не столько материал корпуса, сколько геометрия охлаждающих каналов. У комбинированный зонд от Тэнъи Электроникс, например, сделана трёхконтурная система — два контура для термопары и один для ИК-модуля. Причём подача воды идёт с разным напором.

Ещё нюанс — крепление оптического окна. Если его посадить на обычный термостойкий герметик, через пару циклов появляется микрозапотевание. Потом начинаешь получать инфракрасные помехи, и всё — можно выбрасывать дорогущую оптику.

Калибровка в полевых условиях

В паспорте пишут 'калибровка на заводе', но любой опытный мастер знает — перепроверять надо сразу после установки. Мы обычно делаем контрольный замер эталонным погружным термометром на первой же плавке.

Особенно критично для непрерывного измерения температуры жидкой стали — тут малейший сдвиг в 5-7 градусов уже влияет на процесс раскисления. На Череповецком меткомбинате как-то неделю ломали голову, почему перерасход ферросилиция — оказалось, новый зонд давал заниженные показания на 12°C.

Сейчас у себя в цеху завели правило: первые три плавки после замены зонда — параллельный контроль двумя способами. Да, теряем 20 минут на плавку, зато потом не переделываем брак.

Проблемы интеграции с АСУ ТП

Теоретически — подключил к Profibus и работай. Практически — каждый производитель тянет одеяло на себя. Системы от Siemens почему-то особенно 'капризничают' с китайскими датчиками, хотя по протоколу всё должно работать.

У ООО Шэньян Тэнъи Электроникс в этом плане грамотно подошли — их зонды изначально разрабатывались с учётом совместимости с основными европейскими АСУ. На том же НЛМК ставили без перепрошивки контроллеров, что редкость для оборудования из Азии.

Но всё равно при установке приходится колдовать с фильтрацией сигнала. Особенно мешают помехи от печных трансформаторов — если не поставить дополнительный экран, стрелка на графике температуры пляшет как сумасшедшая.

Экономика против надёжности

Менеджеры по закупкам любят говорить: 'возьмём подешевле, всё равно часто менять'. Но при нашей интенсивности плавок дешёвый зонд живёт 2-3 недели, а нормальный — 4-5 месяцев. Считайте сами — простой на замену + риск брака.

Кстати, про заводы — заметил интересную закономерность. На предприятиях с полным циклом (где и выплавка, и прокат) зонды служат дольше. Видимо, потому что там стабильнее технологический процесс и меньше температурных скачков.

Сейчас перешли на обслуживание по состоянию — не через фиксированные интервалы, а по анализу дрейфа показаний. Экономит примерно 30% ресурса, но требует квалификации персонала.

Перспективы и тупиковые ветви

Пробовали разные варианты — и с беспроводной передачей данных (неустойчиво в условиях ЭСПЦ), и с дополнительными сенсорами давления (бесполезная информация для нашего процесса).

Сейчас комбинированный зонд для непрерывного измерения температуры постепенно эволюционирует в сторону многоточечного контроля. У того же Тэнъи уже есть прототипы с тремя измерительными модулями по длине погружной части — интересно, но пока дорого для серийного внедрения.

Самое перспективное направление — интеграция с системами прогнозирования состава стали. Если бы зонд мог не только температуру мерить, но и примерно определять содержание углерода по динамике охлаждения... Но это пока фантастика, хотя в лабораториях уже экспериментируют.

Выводы для практиков

Главное — не гнаться за модными 'умными' функциями. Нам нужен стабильно работающий комбинированный зонд, который не подведёт в самый ответственный момент. Все эти 'облачные аналитики' и 'предиктивные алгоритмы' — хорошо для отчетности, но в цеху важнее предсказуемость.

Из конкретных производителей — ООО Шэньян Тэнъи Электроникс показали себя достаточно надёжно. Их оборудование, конечно, требует адаптации под наши реалии, но база качественная. Особенно импонирует, что у них есть техническая поддержка на русском с реальными инженерами, а не менеджерами по продажам.

В итоге скажу так: идеального зонда не существует. Но комбинированные системы — это единственный рабочий вариант для современных скоростных плавок. Главное — не экономить на мелочах и помнить, что любой датчик это всего лишь инструмент. Без грамотного сталевара и он бесполезен.